动量守恒定律高中物理知识点.ppt

,选修3-5第十六章动量守恒定律第三节,动量守恒定律,对于单个物体，动量不变的条件是：,物体不受到力的作用，保持原来状态不变。,力,外界对物体施加的力，简称外力,当不受外力或受到外力的合力为零，则单个物体的动量不变。,力,碰撞后，A、B小球各自动量有没有变化？,碰撞后，A、B小球的总动量是否发生变化？,将AB看作一个系统，相互作用力可以看作系统内力，则系统受到的外力为零。,两个物体,用牛顿运动定律推导,动量守恒定律 1、内容 一个系统不受外力或受到外力 的合力为零，这个系统的动量保持 不变，这个结论叫做动量守恒定律.,2、表达式 m1v1+ m2v2 = m1v/1+ m2v/2,3、条件,系统不受外力或受到外力的合力为零.,p1+ p2= p1/+ p2/,p1+p2= 0,p1= -p2,（ p1/ - p1）+ （p2/ - p2） = 0,具体表现为以下几种情况：,系统不受外力；,系统受到外力，但外力的合力为零；,系统所受外力合力不为零，但系统内力 远大于外力，外力相对来说可以忽略不 计，因而系统动量近似守恒；,G,G,具体表现为以下几种情况：,系统总的来看虽不符合以上三条中的任何一条，但在某一方向上符合以上三条中的某一条，则系统在这一方向上动量守恒.,具体表现为以下几种情况：,关于动量守恒的条件，正确是( ) A只要系统内存在摩擦力，动量不可能守恒 B只要系统内某个物体做加速运动，动量就不守恒 C只要系统所受合外力恒定，动量守恒 D只要系统所受外力的合力为零，动量守恒,D,例 1,例 2,例 3,质量为m1的货车在平直轨道上以V的速度运动，碰上质量为m2的一辆静止货车，它们碰撞后结合在一起继续运动，判断货车在碰撞过程中系统动量是否守恒。,例 4,m 1,m 2,如图，木块和弹簧相连放在光滑的水平面上，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块B内，入射时间极短，之后木块将弹簧压缩，关于子弹和木块组成的系统，下列说法中正确的是（ ）,例 5,A从子弹开始射入到弹簧压缩到最短的过程中， 系统动量守恒 B子弹射入木块的过程中，系统动量守恒 C木块压缩弹簧的过程中，系统动量守恒 D上述任何一个过程动量均不守恒,B,例 5,A、B 两个小球发生碰撞，判断系统动量是否守恒：,1、地面光滑,系统不受外力或受到外力的合力为零.,条件,2、地面不光滑,守 恒,不能确定,例 6,1、若地面光滑，则烧断细线后，系统动量是否守恒？,mAmB 32,A、B 两辆小车之间连接一根被压缩了的弹簧后用细线栓住，现绕断细线。,2、若地面不光滑，它们与地面间的动摩擦因数相同， 则烧断细线后，系统动量是否守恒？,守 恒,不守恒,例 7,应用动量守恒定律解题的基本步骤和方法 分析题意，确定研究对象； 分析作为研究对象的系统内各物体的受力情况，分清内力与外力,确定系统动量是否守恒； 在确认动量守恒的前提下，确定所研究的相互作用过程的始末状态，规定正方向，确定始、末状态的动量值的表达式； 列动量守恒方程； 求解，如果求得的是矢量，要注意它的正负，以确定它的方向.,16.4 碰 撞,(一)碰撞的共性与个性,共性:,作用力变化快,有些碰撞碰后分开，有些碰撞碰后粘在一起；,相互作用时间短,作用力峰值大,系统动量守恒,个性:,有些碰撞沿一条直线，有些碰不在一条直线上；,有些碰撞过程可能机械能守恒，有些过程机械能可能不守恒,【方案1】 实验测量，间接验证,2,1,1h1v0 mv02/2,2h2v 2mv2/2,【设问1】如何探寻两球碰撞前后有无机械能损失？,看两次摆角是否相同,由动量守恒定律：,碰撞前系统总动能：,碰撞后系统总动能：,碰撞过程中有机械能损失,【方案2】 ：理论论证,分类方式之一：从能量变化方面分类,(二)碰撞的分类,碰撞过程中机械能守恒,碰撞过程中机械能不守恒,碰撞后两物粘合在一起，以共同速度运动,1、弹性碰撞：,2、非弹性碰撞：,3、完全非弹性碰撞：,机械能损失最大!,【讨论问题一】,一维弹性碰撞的碰后速度的确定,【拓展与应用】,【例1】“瑞士天王”费德勒在一次比赛中，面对迎面飞来的速度为60km/h的网球，挥动球拍以70km/h的速度击球，打出一记“平击球”，试估算此次击球的球速。,解:网球拍与网球碰撞为完全弹性,球拍质量远大于球质量,碰前球、拍接近速度 60km/h+70km/h=130km/h,碰后球、拍分离速度亦为 130km/h,击球后球拍速度不变,故球速为130km/h+70km/h,=200km/h,【讨论问题二】,碰撞过程中能量与形变量的演变碰撞过程的“慢镜头”,【例2】质量为m速度为v的A球，跟质量为3m的静止B球发生正碰，碰撞可能是弹性，也可能非弹性，碰后B球的速度可能是以下值吗？ （A）0.6v (B)0.4v (C)0.2v,解：B球速度的最小值发生在完全非弹性碰撞情形,由动量守恒：,B球速度的最大值发生在弹性碰撞时：,所以，只有0.4v是速度可能值,分类方式之二：从碰撞速度方向分类,1、对心碰撞正碰：,2、非对心碰撞斜碰：,碰前运动速度与两球心连线处于同一直线上,碰前运动速度与两球心连线不在同一直线上,【设问】斜碰过程满足动量守恒吗？为什么？如图，能否大致画出碰后A球的速度方向？,【设问】若两球质量相等，又是弹性碰撞你能进一步确定两球碰后速度方向关系吗？,1、动量制约,2、动能制约,3、运动制约,(三)碰撞规律总结,【例3】在光滑水平面上，动能为E0、动量的大小为P0的小钢球1与静止的小钢球2发生碰撞，碰撞前后球1的运动方向相反，将碰撞后球1的动能和动量的大小分别记为E1、P1，球2的动能和动量的大小分别记为E2、P2，则必有： A、E1E0 D、P2P0,参考答案:,D,A,B,守恒,不增,合理,(四)微观世界碰撞现象拾零,1、中子的发现：1932年查德威克(英国),(四)微观世界碰撞现象拾零,2、中子减速剂：石墨、重水,(四)微观世界碰撞现象拾零,3、验证汞原子能量量子化的经典实验弗兰克赫兹实验（1914年）,通过电子与汞原子核碰撞的能量传递，证实了原子能量处于分立的不连续状态,(四)微观世界碰撞现象拾零,4、粒子加速器,基本知识点,弹性碰撞动量、机械能守恒,非弹性碰撞动量守恒、机械能有损失,完全非弹性碰撞动量守恒、机械能损失最大,基本思想方法,猜想,推论,小结：,对心碰撞（正碰）碰撞前后速度沿球心连线,非对心碰撞（斜碰）碰撞前后速度不共线,验证,结束语：,大到茫茫宇宙，小到神秘微观，平